Les premiers signes de sommeil insuffisant sont universellement connus. Il y a de la fatigue et de la fatigue, de la difficulté à se concentrer, peut-être de l’irritabilité ou même des rires fatigués. Beaucoup moins de personnes ont subi les effets de la privation prolongée de sommeil, y compris la désorientation, la paranoïa et les hallucinations.
la privation totale et prolongée de sommeil peut toutefois être fatale., Bien qu’il n’ait été rapporté chez l’homme que de manière anecdotique, une étude largement citée chez le rat menée par des chercheurs basés à Chicago en 1989 a montré qu’un manque total de sommeil entraîne inévitablement la mort. Pourtant, malgré des décennies d’étude, une question centrale est restée non résolue: pourquoi les animaux meurent-ils quand ils ne dorment pas?
maintenant, les neuroscientifiques de la Harvard Medical School (HMS) ont identifié un lien de causalité inattendu entre la privation de sommeil et la mort prématurée.,
dans une étude sur les mouches des fruits privées de sommeil, publiée dans Cell le 4 juin, les chercheurs ont constaté que la mort est toujours précédée par l’accumulation de molécules connues sous le nom d’espèces oxydatives réactives (ROS) dans l’intestin.
lorsque les mouches des fruits ont reçu des composés antioxydants qui neutralisent et éliminent les ROS de l’intestin, les mouches privées de sommeil sont restées actives et ont eu une durée de vie normale. Des expériences supplémentaires chez la souris ont confirmé que les ROS s’accumulent dans l’intestin lorsque le sommeil est insuffisant.
les résultats suggèrent la possibilité que les animaux puissent effectivement survivre sans sommeil dans certaines circonstances., Les résultats ouvrent de nouvelles voies d’étude pour comprendre toutes les conséquences d’un sommeil insuffisant et pourraient un jour éclairer la conception d’approches pour contrer ses effets néfastes chez l’homme, ont déclaré Les auteurs.
« Nous avons adopté une approche impartiale et cherché dans tout le corps des indicateurs de dommages causés par la privation de sommeil. Nous avons été surpris de constater que c’était l’intestin qui jouait un rôle clé dans la mort”, a déclaré L’auteur principal de L’étude, Dragana Rogulja, professeur adjoint de neurobiologie à L’Institut Blavatnik du HMS.,
« encore plus surprenant, nous avons constaté que la mort prématurée pouvait être évitée. Chaque matin, nous nous réunissions tous pour regarder les mouches, avec incrédulité pour être honnête. Ce que nous avons vu, c’est que chaque fois que nous pouvions neutraliser les ROS dans l’intestin, nous pouvions sauver les mouches”, a déclaré Rogulja.
Les scientifiques étudient depuis longtemps le sommeil, un phénomène qui semble fondamental pour la vie, mais qui à bien des égards reste mystérieux. Presque tous les animaux connus dorment ou présentent une forme de comportement insomniaque. Sans en avoir assez, de graves conséquences s’ensuivent., Chez l’homme, un sommeil insuffisant chronique est associé à une maladie cardiaque, au diabète de Type 2, au cancer, à l’obésité, à la dépression et à de nombreuses autres conditions.
des recherches antérieures ont montré qu’une restriction prolongée et totale du sommeil peut entraîner une mort prématurée chez les modèles animaux. Les Efforts visant à déterminer comment la privation de sommeil aboutit à la mort se sont principalement concentrés sur le cerveau, d’où provient le sommeil, mais aucun n’a donné de résultats concluants.,
accumulation intestinale
Sous la houlette des co-auteurs de L’étude, Alexandra Vaccaro et Yosef Kaplan Dor, tous deux chercheurs en neurobiologie à HMS, l’équipe a mené une série d’expériences sur des mouches des fruits, qui partagent de nombreux gènes régulant le sommeil avec les humains, pour rechercher des signes de dommages causés par la privation Pour surveiller le sommeil, les chercheurs ont utilisé des faisceaux infrarouges pour suivre en permanence le mouvement des mouches logées dans des tubes individuels.
ils ont constaté que les mouches peuvent dormir en tremblant physiquement, alors l’équipe s’est tournée vers des méthodes plus sophistiquées., Ils ont manipulé génétiquement des mouches des fruits pour exprimer une protéine sensible à la chaleur dans des neurones spécifiques, dont l’activité est connue pour supprimer le sommeil. Lorsque les mouches étaient logées à 29 degrés Celsius (84 degrés Fahrenheit), la protéine a induit les neurones à rester constamment actifs, empêchant ainsi les mouches de dormir.
Après 10 jours de privation de sommeil induite par la température, la mortalité a augmenté chez les mouches des fruits et toutes sont mortes vers le 20e jour. Les mouches témoins qui avaient un sommeil normal vivaient jusqu’à environ 40 jours dans les mêmes conditions environnementales.,
parce que la mortalité a augmenté autour du jour 10, les chercheurs ont cherché des marqueurs de dommages cellulaires sur ce jour et les jours précédents. La plupart des tissus, y compris dans le cerveau, étaient indiscernables entre les mouches privées de sommeil et les mouches non privées, à une exception notable.
les tripes des mouches privées de sommeil présentaient une accumulation spectaculaire de ROS-des molécules hautement réactives contenant de l’oxygène qui, en grande quantité, peuvent endommager L’ADN et d’autres composants dans les cellules, entraînant la mort cellulaire. L’accumulation de ROS a culminé autour du jour 10 de privation de sommeil, et lorsque la privation a été arrêtée, les niveaux de ROS ont diminué.,
d’autres expériences ont confirmé que le ROS ne s’accumule dans l’intestin que des animaux ayant subi une perte de sommeil prolongée, et que l’intestin est en effet la principale source de ce ROS apparemment mortel.
« Nous avons constaté que les mouches privées de sommeil mouraient au même rythme, à chaque fois, et lorsque nous avons examiné les marqueurs de dommages cellulaires et de mort, le seul tissu qui se démarquait vraiment était l’intestin”, a déclaré Vaccaro. « Je me souviens quand nous avons fait la première expérience, vous pouviez immédiatement dire au microscope qu’il y avait une différence frappante. Qui n’arrive presque jamais dans la recherche en laboratoire., »
L’équipe a également examiné si l’accumulation de ROS se produit chez d’autres espèces en utilisant une stimulation mécanique douce et continue pour garder les souris éveillées jusqu’à cinq jours. Par rapport aux animaux témoins, les souris privées de sommeil présentaient des niveaux élevés de ROS dans le petit et le gros intestin, mais pas dans d’autres organes, ce qui concorde avec les observations chez les mouches.
Death rescue
pour savoir si les ROS dans l’intestin jouent un rôle causal dans la mort induite par la privation de sommeil, les chercheurs ont entrepris de déterminer si la prévention de l’accumulation de ROS pourrait prolonger la survie.,
ils ont testé des dizaines de composés aux propriétés antioxydantes connues pour neutraliser les ROS et en ont identifié 11 qui, lorsqu’ils sont donnés en complément alimentaire, permettaient aux mouches privées de sommeil d’avoir une durée de vie normale ou quasi normale. Ces composés, tels que la mélatonine, l’acide lipoïque et le NAD, ont été particulièrement efficaces pour éliminer les ROS de l’intestin. Notamment, la supplémentation n’a pas prolongé la durée de vie des mouches Non privées.
le rôle de l’élimination des ROS dans la prévention de la mort a été confirmé par des expériences dans lesquelles des mouches ont été manipulées génétiquement pour surproduire des enzymes antioxydantes dans leurs tripes., Ces mouches avaient une durée de vie normale à presque normale lorsqu’elles étaient privées de sommeil, ce qui n’était pas le cas des mouches témoins qui surproduisaient des enzymes antioxydantes dans le système nerveux.